完整详解GCD系列（一）dispatch_async;dispatch_sync;dispatch_async_f;dispatch_sync_f

http://blog.csdn.net/column/details/swift-gcd.html

GCD

全称：Grand Central Dispatch

简介：GCD是对多线程、多核开发较完整的封装。在使用GCD的时候，系统会自动根据CPU使用情况进行调度，所以GCD是

一个简单易用，但是效果很好地多线程多核开发工具。

要注意的地方：

1、慎用fork()函数（不是十分清楚流程不要用）

2、GCD是C语言级别的API，所以不会抓到异常，在一个提交到GCD的任务完成之前，应当处理完异常。

教程一

教程一涵盖了

1、GCD全局队列的四个优先级

2、几种本文使用到的GCD类型

3、dispatch_async/dispatch_async_f

4、dispatch_sync/dispatch_sync_f

一、概念与类型

对于GCD来说，所有的执行都放到队列中(queue)，队列的特点是FIFO（先提交的先执行）。

GCD的队列分为几种，主队列（main）,全局队列(global),用户创建队列(create)

对于全局队列，默认有四个，分为四个优先级

[cpp]
view plaincopy

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH :优先级最高，在default,和low之前执行

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 默认优先级，在low之前，在high之后

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW 在high和default后执行

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND:提交到这个队列的任务会在high优先级的任务和已经提交到background队列的执行完后执行。官方文档：(the queue is scheduled for execution after all high priority queues have been scheduled and the system runs items on a thread whose priority is set for background status.)

几种使用到的类型

[cpp]
view plaincopy

typealias dispatch_queue_t = NSObject //轻量级的用来描述执行任务的队列
typealias dispatch_block_t = () -> Void //队列执行的闭包(Objective C中的block)

几个概念

异步 提交的任务立刻返回，在后台队列中执行

同步 提交的任务在执行完成后才会返回

并行执行（全局队列） 提交到一个队列的任务，比如提交了任务1和任务2，在任务1开始执行，并且没有执行完毕时候，任务2就可以开始执行。

串行执行（用户创建队列） 提交到一个队列中的任务，比如提交了任务1和任务2，只有任务1结束后，任务2才可执行

注意：提交到队列中的任务是串行执行，还是并行执行由队列本身决定。

二、示例详解

[plain]
view plaincopy

func dispatch_async(_ queue: dispatch_queue_t!,
_ block: dispatch_block_t!)

参数：

queue 提交到的队列，队列的类型决定了是串行还是并行执行队列中的任务

block 执行的闭包

[plain]
view plaincopy

func dispatch_async_f(_ queue: dispatch_queue_t!,
_ context: UnsafeMutablePointer<Void>,
_ work: dispatch_function_t)

参数

queue 提交到的队列，队列的类型决定了是串行还是并行执行队列中的任务

context 传递给work的参数

work 执行的函数(C语言函数)

dispatch_sync 和 dispatch_sync的参数和上述对应一致，所以不再列出

总得来说带有后缀_f(比如dispatch_sync_f，dispatch_after_f)就是提交给队列一个C语言函数，因为极少用到这种形式，这里仅给出一个简单例子，后面的涉及到_f的都略过。

1、dispatch_async/dispatch_sync

功能：提交到队列中异步/同步执行

本示例：下载一张图片，图片下载完毕后通知UI改变

注意：要改变UI必须在主队列上执行

这里用到了一个获取全局队列的函数

[plain]
view plaincopy

func dispatch_get_global_queue(_ identifier: Int,
_ flags: UInt) -> dispatch_queue_t!

这个函数的第一个参数是队列的优先级，第二个参数尚没有意义，直接写0就可以了。

创建一个基于单页面的Swift工程，然后在ViewController.swift中，

[plain]
view plaincopy

class ViewController: UIViewController{
var imageview = UIImageView(frame: CGRectMake(40,40,200,200))
override func viewDidLoad(){
super.viewDidLoad()
imageview.contentMode = UIViewContentMode.ScaleAspectFit
self.view.addSubview(imageview)
let url = "http://f.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/e1fe9925bc315c60191d32308fb1cb1348547760.jpg"
let imageURL = NSURL(string:url)
var globalQueueDefault = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)
dispatch_async(globalQueueDefault){
var imageData = NSData(contentsOfURL:imageURL!)
var image = UIImage(data:imageData!)
if let successfulImage = image{
sleep(2)
dispatch_async(dispatch_get_main_queue()){
self.imageview.image = successfulImage
}
}
}
}
override func didReceiveMemoryWarning(){
super.didReceiveMemoryWarning()
}
}

执行，观察下效果：view立刻载入，然后过一段时间，图片下载完了，UI改变

然后，我们观察dispatch_sync

只需要修改这一行即可

[plain]
view plaincopy

dispatch_sync(globalQueueDefault,0){

执行，观察下效果：view载入很慢，但是在载入的时候，图片下载完了。UI已经改变。可以打在这一行打断点，会发现异步执行会立刻返回，同步执行会等待执行结束后返回。

所以，当我们有一件非常耗时的事情，放到后台队列中去做，等做完了通知UI改变，是不会阻塞UI，降低用户体验的。

2、dispatch_async_f/dispatch_sync_f

简单的实例，把一个C函数提交给队列

首先，建立一个基于单页面的swift工程,命名为testForCSDN，然后再新建一个C语言文件，命名为hwcText->点击包括头文件->点击包含Bridging-Header.h

这样，工程里多了三个文件

hwcTest.c

hwcTest.h

testForCSDN-Bridging-Header.h

附上完整的代码

testForCSDN-Bridging-Header.h

[cpp]
view plaincopy

#import "hwcTest.h"

hwcTest.h

[cpp]
view plaincopy

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
typedef void (*hwcTestForGCD)(void*);
hwcTestForGCD getFuncPointer();

hwcTest.c

[cpp]
view plaincopy

#include "hwcTest.h"
void realFunction(void *input){
for(int i = 0;i < 5;i++){
printf("%d\n",i);
sleep(1);
}
}
hwcTestForGCD getFuncPointer(){
return realFunction;
}

ViewController.swift

[plain]
view plaincopy

class ViewController: UIViewController{
var imageview = UIImageView(frame: CGRectMake(40,40,200,200))
override func viewDidLoad(){
super.viewDidLoad()
var globalQueueDefault = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)
dispatch_async_f(globalQueueDefault,nil,getFuncPointer())
println("dispatch is over")
}
override func didReceiveMemoryWarning(){
super.didReceiveMemoryWarning()
}
}

然后执行，会发现输出

[plain]
view plaincopy

0
dispatch is over
1
2
3
4

然后，我们同样改成dispatch_sync后执行，发现输出

[plain]
view plaincopy

0
1
2
3
4
5
dispatch is over

这里更能体会到了，什么是同步，什么是异步了吧。

三、理解下并行队列和串行队列

使用一或者二中的工程都可以，修改ViewController.swft中的代码就可以

这里用到了一个函数

[plain]
view plaincopy

func dispatch_queue_create(_ label: UnsafePointer<Int8>,
_ attr: dispatch_queue_attr_t!) -> dispatch_queue_t!

参数

label String类型的队列标示符，通常取做com.companyname.productname.functionname

attr
两种类型。DISPATCH_QUEUE_SERIAL创建一个顺序执行队列， DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT创建同时执行队列

ViewController的完整代码，这里提交两个任务，通过输出来判断是并行队列，还是串行队列

[plain]
view plaincopy

class ViewController: UIViewController{
var imageview = UIImageView(frame: CGRectMake(40,40,200,200))
override func viewDidLoad(){
super.viewDidLoad()
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)){
for var i = 0;i < 5;i++ {
NSLog("First task:%d",i)
sleep(1)
}
}
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)){
for var j = 0;j < 5;j++ {
NSLog("Second task:%d",j)
sleep(1)
}
}
println("dispatch is over")
}
override func didReceiveMemoryWarning(){
super.didReceiveMemoryWarning()
}
}

这里执行输出为：

[plain]
view plaincopy

First task:0
Second task:0
First task:1
Second task:1
First task:2
Second task:2
First task:3
Second task:3
First task:4
Second task:4

这段代码执行时间4.03s

然后，我们使用串行执行的队列

[plain]
view plaincopy

class ViewController: UIViewController{
var imageview = UIImageView(frame: CGRectMake(40,40,200,200))
override func viewDidLoad(){
super.viewDidLoad()
var serialQueue = dispatch_queue_create(label:

"com.test.helloHwc",attr:DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
dispatch_async(serialQueue){
for var i = 0;i < 5;i++ {
NSLog("First task:%d",i)
sleep(1)
}
}
dispatch_async(serialQueue){
for var j = 0;j < 5;j++ {
NSLog("Second task:%d",j)
sleep(1)
}
}
println("dispatch is over")
}
override func didReceiveMemoryWarning(){
super.didReceiveMemoryWarning()
}
}

这里输出为

[plain]
view plaincopy

First task:0
First task:1
First task:2
First task:3
First task:4
Second task:0
Second task:1
Second task:2
Second task:3
Second task:4

这段代码执行时间8.06秒
看出来并行和串行执行的差别了吧。

所以，记住一点，把过程不相关的任务，提交到并行的队列中会显著提高效率